Wie vermehren sich Viren? - Lytischer und lysogener Zyklus

Aufbau der Viren und der lytische Zyklus

• Viren bestehen aus einem Kopfteil, in dem ihre DNS gespeichert vorliegt. An diesen Kopf fügt sich der Kragen als Übergangsbestandteil und schließlich der Körper an. Dieser besteht aus Schwanzscheide, Schwanzstift, Schwanzfaden und Spikes.
• Die Spikes dienen in der ersten Phase, der sogenannten Adsorption, zur Anheftung an die Wirtszelle. Je nach Art besitzt eine Zelle andere Rezeptoren an ihrer Oberfläche. Viren haben sich auf diese besonderen Andockstellen spezialisiert, sodass nicht jeder Virus jede Zelle angreifen kann. Entsprechend dem Schlüssel-Schloss-Prinzip gelingt das nur den Viren, die zu der Zelle passen. Aus diesem Grund ist eine Infektion auch immer wirtsspezifisch.
• Bei Phase 2, der Injektion, ist es nun Aufgabe des Schwanzstiftes, die DNS im Virenkopf wie beim Setzen einer Spritze abzugeben. Damit dies geschehen kann, zieht sich die unter dem Schwanzstift sitzende Schwanzscheide zusammen und dehnt sich wieder aus. So wird das Erbgut in die Wirtszelle "geschossen".
• In der Latenzphase wird durch die eingeschleuste Viren-DNS nun der komplette Stoffwechsel der Wirtszelle umgestellt. Das eigentliche Erbgut des Wirts wird dabei abgebaut und der Stoffwechsel der Zelle in den Dienst der Virenvermehrung gestellt.
• In der vierten Phase der Reifung werden die einzelnen Bestandteile des Virus (Kopf, Kragen etc.) einzeln produziert und wie bei einem Baukasten nach Anleitung zusammengesetzt.
• Phase 5 besteht in der Freisetzung. Ein in Phase 3 bereits hergestelltes zellwandauflösendes Enzym wird nun aktiviert und zerstört diese. Daher kommt auch der Name dieses Zyklus, denn das griechische Wort "Lyse" bedeutet "Auflösung". Die Wirtszelle platzt quasi auseinander und gibt so die neu entstandenen Viren nach außen ab.
• Dieser gesamte Zyklus läuft in kürzester Zeit ab, wodurch die Wirtszellen wenig Gelegenheit bekommen, um sich zu wehren.

Vermehrung mittels lysogenem Zyklus

• Anders als bei der lytischen Vermehrung verzichtet der Virus zunächst darauf, die infizierte Wirtszelle zeitnah nach der Infektion zu zerstören. Vielmehr verfällt er nach der Einnistung der DNS in eine Art "Schlaf".
• Phase 1 und 2 sind beim lysogenen und lytischen Zyklus identisch: Es kommt erst zur Adsorption und dann zur Injektion. Statt in der dritten Phase nun aber den Stoffwechsel des Wirtes auf die Virenbedürfnisse umzustellen, wird die Viren-DNS nur integriert und gibt keine weiteren Befehle ab.
• In diesem "schlummernden Zustand" wird die Viren-DNS jedoch mit jeder gesunden Vermehrung der Wirtszelle mit an deren Tochterzellen weitergegeben. Der Virus ruht also mit jeder Zellteilung in immer mehr scheinbar gesunden Zellen.
• Nur wenn die äußeren Bedingungen stimmen (das können sehr verschiedene Reize aus der Umwelt sein), werden die schlafenden Viren-Genome aktiv und stellen ebenfalls den Stoffwechsel ihrer Wirte um. Wie beim lytischen Zyklus platzt der Wirt auseinander, sobald die aktive Reproduktion abgeschlossen ist.